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通过产氚包层实现氚自持循环是未来聚变堆发电的核心技术之一，包层的设计及功能必须经过氘氚中子的实验验证。由于氘氚中子源稀缺、中子能量高（14MeV）、放射性强，因此验证实验的难度很大，长期以来聚变工程堆氚产生率的数据主要依赖理论计算和数值模拟。2015年，我国ITER专项计划专家组提出，CFETR各候选产氚包层方案必须进行氘氚中子辐照实验，以获得真实产氚率数据。
托卡马克中粒子的向内输运也称为逆梯度输运或逆扩散通量（up-gradient flux or anti-diffusive flux），其与等离子体约束改善存在着密切的联系。过去几十年中，在仿星器、线性等离子体装置以及托卡马克等装置上均观测到涨落量引起的逆梯度向内粒子输运现象，它能够帮助形成边界输运垒和提高等离子体密度，但其基本物理形成机制还不清晰，大部分向内输运研究仍然停留在实验观测或者维象解释...
中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所郁杰/陈志斌课题组在聚变堆新型偏滤器靶板设计方面取得新进展（图）
中国科学院 合肥物质科学研究院 核能安全技术研究所 郁杰 陈志斌 课题组 聚变堆新型偏滤器靶板 设计
2021/3/26
近日，中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所郁杰/陈志斌课题组在聚变堆新型偏滤器靶板设计方面取得新进展，研究成果以“A novel liquid lithium jet-cooled finger-type divertor target concept for fusion power plant application”发表于国际核聚变领域权威期刊Nuclear Fusion。汪振为第...
快控线圈作为聚变堆堆芯部件之一，在装置运行时，需要承受热载荷、电磁载荷、地震等多种载荷或工况组合的作用，这些部件的结构安全直接关系到装置的可用性、可靠性和安全性。因此，结构安全评估在未来聚变堆的堆芯部件设计中至关重要。课题组针对ITER快控线圈本体圆柱形结构特点、非规则变化运行电流和电磁力等特性，在参考法国RCC-MR、美国ASME标准和ITER SDC-IC等设计标准基础上，引入Bree-dia...
未来聚变堆偏滤器靶板和冷却回路设计研究取得新进展（图）
聚变堆 偏滤器靶板 冷却回路设计
2021/2/8
近日，中科院合肥研究院等离子体所科研人员在未来聚变堆偏滤器靶板和冷却回路设计研究方面取得了新进展，研究成果以“New designs of target and cooling scheme for water cooled divertor in DEMO”为题发表于核聚变领域权威期刊Nuclear Fusion。偏滤器作为聚变堆的核心部件之一，是聚变反应中重要的能量和粒子排出通道，其性能直接影...
近日，中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所郁杰/陈志斌课题组在聚变堆定量安全目标研究方面取得新进展，相关研究成果发表于能源领域国际知名期刊International Journal of Energy Research（国际能源研究杂志）。第一作者为汪振，通讯作者为陈志斌。作为一种先进核能系统，聚变堆在安全性和环境影响方面具有巨大的吸引力。为了从源头上保证聚变反应堆的安全，确定安全目标对...
近日，中科院合肥研究院等离子体所聚变堆材料及部件研究室周海山课题组在辐照缺陷对α-氧化铝阻氚涂层阻氚性能影响机理方面取得新进展。相关成果以“Influence of irradiation-induced point defects on the dissolution and diffusion properties of hydrogen in α-Al2O3: a first-princip...
偏滤器作为聚变堆的核心部件之一，是聚变反应中重要的能量和粒子排出通道，其性能直接影响装置的可靠性及安全性。一直以来，全钨水冷偏滤器研究都是国内外聚变研究的重点领域，也积累了大量的技术成果。但是考虑到材料，特别是钨铜偏滤器的热沉材料铬锆铜在中子辐照下的脆化效应，能否直接将目前ITER结构的偏滤器外推到未来聚变堆的运行条件，仍存在很多问题需要探索。课题组基于中子辐照下的材料特性，提出了一个在未来聚变堆...
2021年1月3日，由四川大学承办的2018年度国家磁约束核聚变能发展研究专项第二年度进展报告会在我所线上线下同步举行。项目责任专家王晓钢教授，四川大学安竹研究员、核工业西南物理研究院许敏研究员、北京大学樊铁栓教授、安徽大学王卫华教授等相关项目专家组成员、项目负责人、项目参与人、项目承担单位领导和科研管理人员等30余人参会。
高约束运行模式（H 模）是未来聚变堆（如国际热核聚变实验堆（ITER）、中国聚变工程试验堆（CFETR）等）稳态运行的一个基本模式。通常的H模面临的最大挑战之一是高约束条件下边缘局域模（ELM: Edge Localized Mode）引起的等离子体边缘区温度、密度台基的周期性突发式崩塌。这些崩塌过程释放的强脉冲热流会导致偏滤器热负荷过载、靶板材料溅射损伤甚至融化；不仅引起偏滤器靶板的损坏，而且可...
2020年，中国科学院等离子体物理研究所姚达毛研究员团队在托卡马克钨偏滤器超高热负荷部件研发方面获得重要研究进展。团队经过一系列的研发和优化，开发出一种高性能排热钨偏滤器平板部件，从最初的排热能力5MW/m2提升到排热能力达到15MW/m2，再发展到目前能够稳定排出功率密度达20MW/m2的热负载。其中2mm厚的钨与无氧铜复合，再与铬锆铜热沉复合，在热沉上加工出一种特殊的传热结构，使得部件的传热能...
聚变堆时序失效系统可靠性评价理论及方法研究获进展（图）
聚变堆时序 失效系统 可靠性 评价理论
2020/9/30
近日，中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所在聚变堆时序失效系统可靠性评价理论及方法研究方面获得新进展。研究人员开展了聚变堆时序失效系统可靠性建模和分析方法研究，基于动态故障树建立了一体化除氚系统的时序失效模型，发展了一套基于动态二叉树的可靠性评估方法，为聚变堆时序失效系统可靠性评估提供了理论和方法支持，相关研究成果发表在国际聚变工程领域期刊Fusion Engineering and D...
近日，中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所在聚变堆时序失效系统可靠性评价理论及方法研究方面获得新进展。研究人员开展了聚变堆时序失效系统可靠性建模和分析方法研究，基于动态故障树建立了一体化除氚系统的时序失效模型，发展了一套基于动态二叉树的可靠性评估方法，为聚变堆时序失效系统可靠性评估提供了理论和方法支持，相关研究成果发表在国际聚变工程领域期刊Fusion Engineering and D...
误差场锁模定标关键机理研究取得系列新进展（图）
误差场 锁模 定标关键机理
2020/9/27
近日，由EAST大科学工程团队孙有文三维物理课题组王辉辉博士负责的误差场锁模研究取得了新进展。研究成果以“Toroidal field and q95 scalings on error field penetration in EAST”为题发表在核聚变领域核心期刊Nuclear Fusion。
锁模诱发等离子体大破裂是未来磁约束聚变堆装置如ITER等能否高参数稳态运行面临的一个巨大挑战。为了避免锁模，ITER专门设计了校正场线圈（CC）系统，而锁模的定标模型与实验结果至今仍存在较大差异。因此近二十年来，国际上主要的托卡马克装置为此开展了大量的误差场锁模定标实验研究，而误差场锁模实验定标与理论模型仍然差距巨大且悬而未决。为此，自从2014年EAST上共振磁扰动系统建立以来，课题组系统性开展...